工业4.0背景下的客车智能制造新模式研究

摘要：实施智能制造是驱动企业未来健康发展和满足产品定制化、柔性化、个性化需求的重要举措，自动化与信息化的深入融合将促进人员、设备、物料间的互联互通、同步协作，提高生产单元的快速响应与联动能力。客车制造具有劳动力密集、自动化程度低、订单差异化强的显著特点，作为全球产销规模绝对领先的国内客车制造业，为进一步增强产品核心竞争力及突破客车制造业的传统束缚，工厂智慧转型与智能升级势在必然、大势所趋。

关键词：中通客车；智能制造；工业4.0；自动化；数据采集； MES；组网

“工业4.0”由德国政府提出，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出，包含众多智能产品及解决方案，工业4.0概念迅速成为德国名片和全球品牌。2014年10月10日，李克强总理与默克尔总理代表中德双方共同发表《中德合作动作纲要》，宣布两国将开展“工业4.0”合作，全球最大制造国与最精良制造国合作寓意深远。随后“中国制造2025”由李克强总理在2015年两会《政府工作报告》中首次提出，明确将大力推动信息化与工业化深度融合作为未来10年“中国制造”主攻方向，十年磨一剑抢占中国制造“智”高点。工业4.0相当于人类以智能制造为主导的第四次工业革命，以互联网、物联网、大数据、云计算为基础支撑的数字化与信息化的高度集成与应用，是人类解放人力，将员工从枯燥、繁重的重复性劳动中释放出来，使其聪明才智和应变能力得以发挥，从而产生更大经济回报的重要途径。

一、中通客车制造现状

客车产品已经成为当今问之无愧的民族品牌与中国名片，全球产销规模与市场占有率有目共睹，但客车属于多品种、小批量的定制化产品，产品制作受人工依赖程度高，是典型的劳动力密集型企业。中国人口红利目前消失殆尽，社会普遍面临人工老龄化，制造企业存在用工不足且熟练技能工短缺，同时产品质量提升后劲不足，因此推行智能化生产成为驱动企业创新与发展的必由之路。

中通客车在国内大巴车制造领域，尤其是新厂区投入应用后使得公司的软硬件实力具备了行业内相对领先的水平，CATIA三维产品设计、PLM产品全生命周期管理、ERP企业资源管理等软件应用日趋成熟与完善，在行业内率先引进焊接机器人、激光切割机、PLC数控合装胎、全自动电泳生产线、喷涂机器人、地板革数控下料等专用生产装备，新基地的启用为公司带来了翻天覆地的变化，开创了公司客车制造史的新纪元，为公司更快更好的发展积蓄了能量与奠定了基础。 数控下料（型钢、铝型材、地板革、地板等）技术精度高、速度快，为产品制作精度提供了保障；焊接机器人的稳步推进为下一步的智能焊接技术的推广作了有力储备；激光切割不仅表现在高效速度和优异平滑的切割质量上，而且通过排版下料技术对材料利用率的提高非常显著；车身智能传输技术改变了原来车身转序靠人工推拉的原始作业模式，运行平稳、高效；喷涂机器人技术在中涂工序快速、顺利推行，为公司智能装备的推行树立了成功典范，使员工从高污染、高强度的作业环境中彻底解放出来，并且漆膜平滑度、严密度、装饰性大幅提高；各种油品的智能加注正在普及应用，一键式的操作，工作变得从容、快速。

中通客车与行业内标杆企业相比，尤其是与乘用车企业，在智能化制造方面还存在较大的差异，工业2.0所需补的课程仍然较多，各类软件的应用未发挥最大效能，与企业的正常运营或高速发展还存在一定的偏离，虚拟仿真系统几乎空白，不具备能融合多种软件、同时可进行大数据分析与指导生产应用的MES中控系统；制造过程中原始数据的采集、分析、运用非常薄弱，如车身的定位跟踪及物料的供应与配给等信息的采集匮乏，生产线也缺乏必要的查询终端及扫码或感应系统；数控化装备配置水平较差，部分工作强度大、劳保条件差、质量要求高的工序仍存在诸多手工式重复机械劳动，设备的升级潜力较大。

制件及焊装车间员工一直饱受弧光、噪音、烟雾等不良环境的困扰，涂装车间员工则遭受漆雾、溶剂、打磨粉尘等危害呼吸系统健康的毒害，底盘、装配、试交车间的部分员工也经受着体力透支、烟熏或有毒气体的侵袭。随着人们健康意识的不断增强及享受社会文明带来进步的同时，不良的工作环境对员工稳定性的影响不言而喻，员工对工作环境的选择变得更加挑剔，这也是导致熟练技能工不断匮乏的直接因素之一。

二、实施智能制造的重要性与迫切性

中通客车有着40余年专业生产客车的历史，近年来公司坚持科学发展观与创新驱动，夯实发展根基，加快转型升级与抢抓机遇，并且提出了“打造世界一流绿色客车产业集群”的发展愿景，各项业绩指标在行业内处于领先水平。中通客车积极践行《中国制造2025》相关要求，在《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》的指引下，当今新能源客车产销规模在国家产业政策的有力引导下呈现井喷式的飞速发展，同时也带动了新能源客车制造企业生产方式的升级与变革，另外在《中国制造2025》政策支持下，与工业4.0相接轨的智能化制造应用技术将成为企业健康、良性发展的助推器与高性能引擎。因此，在国家十三五发展规划期间，执行国家战略发展布局，推动新能源客车生产，以及运用基于工业4.0背景下的智能制造技术将是促进企业争先进位，实现持续发展的重要手段。

客车属于多品种、小批量的定制化产品，不同产品的混线生产、柔性化作业特点非常明显，产品制作工艺水平与装配精度、整体外在质量及细节处理与乘用车或全球一流客车制造企业相比仍然存在一时难以逾越的鸿沟，产品稳定性差，质量受人为因素影响仍非常明显，同时因施工或工艺保障所出现的市场质量问题仍然较多。况且随着海外市场的不断拓展与壮大，公司产品开始进入经济发达的海外高端区域市场，对公司产品也提出了更为苛刻、更加严厉的新要求，产品不仅功能完善、安全可靠、持久耐用，而且对细节质量要求颇高。客车产品本身就由于受订单差异性强的特点制约，自动化程度相对较低，批量订单或同一产品一致性差，产品质量难以有突破性的提升，因此以“解放人力，提高效能与质量”的智能制造技术在现代制造企业中的应用显得尤为迫切。同时随着生活水平的提高，人们不断追求车辆自身的安全与乘座的舒适，势必将推动产业结构迈向中高端，因此客车产品的质量升级存在强劲的刚性需求和内在动力，也是驱动客车制造企业向智能化发展的必由之路。

实施智能制造还可以改变中国客车业在国际上“大而不强”的弱势局面，前些年，国内主流客车企业通过与世界发达国家客车制造知名企业进行技术合作，通过无可比拟的成本优势，不仅迅速占领了全球市场，而且取得了与传统客车制造业相超越的创新式发展，在规模化、定制化生产方面积累了丰厚的独到经验，在业界已成为名副其实的客车制造大国。但是被视为全球客车产销规模最大的生产国，由于一直靠人工投入为主要手段来满足高产能的需求，其做工粗糙、模块化水平低、质量缺陷多等问题也变得日益突出，导致用户投诉率增高，严重制约着中国客车制造业的进一步发展，其不良偏见一时在国际市场中难以扭转和消除。因此推动智能化制造，对于中国客车产业的良性发展和振兴民族汽车工业起着不可忽视和难以替代的积极推动作用。

三、效益分析

推行智能制造可以加快行业创新驱动步伐与引领智能制造转型升级，提高产品精益制造、敏捷制造能力，适应定制化背景下的市场多元化需求，同时推动低能耗、低成本、低污染、可持续的绿色产业健康良性发展，并且能够促进产品精细化水平突破式改善，使车辆的安全性、舒适性、经济性大幅提高，进而满足“公交优先”及大力发展新能源汽车的长期基本国策，可带来明显的社会效益与经济效益。

1、社会效益

1）员工体力及脑力得到双重释放，员工可以迸发更大潜力与智慧，聚焦改善产品品质及优化公司内部管理。

2）产品制造模式智能升级，改变用工结构，加大高学历、高素养人才的招引，促进公司全员综合素质水平的提高。

3）用工条件改善，劳动强度降低，有利于提高岗位荣耀感与增强员工对公司的归属感和忠诚感，有利于员工队伍的稳定。

4）培育公司新的核心竞争力，增加产品卖点，拓宽公司宣传窗口，增强品牌影响力与折射力。

5）缓解人口老龄化的社会矛盾，智能化可将娴熟的技能经验转化为数字化，部分或全部体力劳动可由自动化的装备去替代。

2、经济效益

1）以机器人为主体的智能化制造，可不知疲倦的连续式作业。单台机器人至少可替代2人，按员工年平均工资6万计，折合机器人的寿命周期15年，单台机器人可以创造的人工价值共计180万，依据公司目前产能规划投入机器人50台，可以节约9000万的人工费用。

2）喷漆机器人不仅可以突破涂装工不愿从事喷涂作业的困境，而且由于其采用旋杯静电喷涂，油漆利用率至少可以提高30%，以10米大巴车的面漆喷涂为例，单车成本可以节约300余元，按年产1万台车计，成本可节约300万/年。

2）涂胶机器人采用集中供胶，吐胶量均匀且无冗余，用胶成本至少节约1/5，仅车顶涂胶可节约材料成本至少50元/车，侧窗及前后风挡也可节约材料成本80元/车左右，按年产1万台车计，采用机器人涂胶，成本可节约130万/年。

3）推行RFID车身识别及MES信息化管理系统，可以优化订单编排，提高数据采集的及时性与准确性，缩短生产周期至少1-3天，减少人力、物料及各类资源的浪费，节约人工及材料费用500-1000元/车。

4）推行智能化生产，可以提高产品制作精度与施工质量，减少后序异常返工或市场质量问题的发生概率，提高订单交付准时率，压缩车辆在线周期及降低市场维护费用。

四、预期解决的主要问题

1）解决制造过程不透明，信息采集方式落后，在制品异常种类多及质量问题难以追溯的问题。目前现有多系统数据不能有效集成，生产指令下达前基本靠人工采集信息，订单编排合理性差，在制品受物料供给、质量缺陷、信息沟通不畅等因素影响，造成停线、越位、甩线等异常较多，严重影响订单交付率；

2）解决产品的制作效率及精细化水平提升后劲不足的问题，部分工序对员工技能水平、质量意识的依赖程度高，制约产能及质量稳定性；

3）解决市场需求、产品研发、生产制造等环节信息联动性差问题，从而缩短产品研制周期，同时提高产能与质量；

4）解决设备数控化程度低、协同性差，产品制作精度与效率提升制约明显，并且能源消耗难以有效管理的被动局面；

5）解决市场运营产品的信息采集不及时、响应慢，影响服务质量与产品改进的问题，强化包括远程监控、安全预警在内的信息网络建设与产品的智能化创新。

五、研究的主要内容及实施路径

中通客车通过建立设计/工艺/制造一体化系统、整厂MES制造执行系统、APS订单排程系统、WMS智能仓储物流系统、智能工业云分析平台、智能设备组网与数据采集控制系统、小总成自制件柔性智能制造装备群、柔性智能产线（焊装、涂装、底盘、总装）、车辆远程控制信息化平台等项目，驱动公司智能制造全面升级，围绕提质、增效、降耗目标，加强信息互联互通、共享共用水平，提高相关单元间的协同配合与快速反应能力，加快以依赖人工投入为主的传统客车制造业转型升级步伐，使定制化的客车产品更能适应柔性化产线及多元化市场需求，使中通客车在节能与新能源客车制造领域形成产品设计、物料采购、制造执行、市场销售与服务等各个环节集信息化、自动化一体的智能制造新模式，实现产品定制化背景下的客车柔性化、精益化生产和多种车型的混流生产、敏捷制造。

1、建立工艺流程及布局的数字化模型，提高产品“三化”水平，推行数字化三维设计与工艺仿真。

2、建立产线级的工业以太网，对系统、设备、产线、零部件以及人员之间实现信息互联互通和有效集成，并通过数字化、网络化、信息化、云平台建设等技术实现企业智能管理与决策。

3、建立生产过程数据采集和分析系统，采集制造进度、现场操作、质量检验、设备状态、工艺参数等生产现场信息，并与车间制造执行系统MES实现数据集成。

4、升级现有系统并建立制造执行（MES）、高级计划排程（APS）、仓储管理（WMS）等信息系统，实现计划、物流、检验的全过程闭环管理，并且与企业ERP系统进行对接，实现数据的高效集成与共享。

5、建立具备智能制造的自动化基础装备群，并引入切割、焊接、喷涂、涂胶、搬运、装配等自动化工业装备或机器人作业群，同时应用自动检测与控制、智能物流与仓储等核心关键技术。

六、主要智能制造技术研究

1、焊接机器人应用及行业现状：

焊接自动化是确保车身精度及实现装配自动化提升的重要保障。机器人主要分自动点焊与自动弧焊。采取机器人替代人工焊接，可确保产品质量的恒定一致，并且将员工从枯燥、繁重的重复性劳动中解放出来，使其聪明才智和应变能力得以释放，从而产生更大的经济回报。采取机器人作业还可适应高度柔性化的点单式客车生产，便于合理组织人力、物力等相关资源，因为传统式的客车生产存在较大的订单不均衡性，产量大时用工紧缺，而生产淡季时员工又会出现大量闲置，导致客车企业用工一直比较困难。

通过更换机头的方式，同一机器人可分别实现搬运、焊接等多重功能。变位机是通过将待焊接工件翻转、旋转或倾斜实现焊枪与焊缝的接近，同时避免机器人本体与工件间发生碰撞或干涉，当然工件的摆放固定所用的夹具至少不能遮挡待焊接的焊缝，矩型管工件定位主要分点焊连接固定和工装夹具固定或两种方式的混合应用，其中点焊连接固定需提前对物料进行人工焊接，然后再放置变位机对焊缝实施整体满焊或间断焊。

焊接机器人一般通过设置工作站的方式进行应用，若安装在通用平台上可实现便捷搬迁。工位站主要硬件包括机器人本体、控制器、示教器、焊枪、变位机、清枪机构、识别系统及相应的定位工装等。为实现工件的焊接功能，必须依据所焊接工件的形状、结构、尺寸、精度、节拍等信息对其相关功能单元进行系统组合与集成，其中机器人本体间及与变位机间的协调配合非常关键，运行轨迹及相关动作通过在线或离线编程予以实现，客车产品结构复杂，多品种、小批量的特点，导致编程及工装制作与更换的工作量极大，因此提高工件的通用化、模块化、标准化对推行机器人焊接具有非常重要的实质性意义。

焊缝分布统一且具备一定批量的制件采用机器人焊接可操作性较强，并且工装一般采用厚板料割洞、镂空的方式，便于对工件姿态调整后的背面焊缝施焊。

全球知名焊接机器人制造商主要有德国库卡（KUKA）、德国卡尔·克鲁斯（CLOOS）、瑞典ABB、日本安川（YASKAWA）、日本川崎（KAWASAKI）、日本发那科（FUNUC）、日本OTC等企业，其中德国卡尔·克鲁斯（CLOOS）公司在行业内素有顶级制造商的美誉，具有机器人、焊机、变位机、识别系统等全套功能模块的自主研发与生产能力，在以色列MTC集团的客车工厂已有成熟应用，国内的宇通客车也正在与其合作，但目前在国内无生产基地（北京有办事处），价格也遥遥领先。国内机器人近来发展也比较迅速，如时代、新松等，但处于发展的幼儿期，产品质量、性能、使用寿命等与国际品牌相比仍存在一定差距。

焊接机器人对来料精度（型钢R弧的一致性）、下料精度（设备保障）、定位精度（工装保障）要求颇高，一般要求公差范围在2mm以内，一直作为粗放型的客车生产推行机器人焊接对精度的保障存在很大的挑战性，否则会出现碰撞、焊偏、不起弧、熔深浅等缺陷，影响焊接质量与工件强度。大巴车制造通常采用型钢弧焊，为确保型钢下料精度，带锯或冲床需采用数控或激光下料设备。宇通客车申报的“节能与新能源客车模块化、柔性化智能制造新模式”获得国家工信部2015年智能制造专项的重点扶持，这无疑是加速行业内大面积推广应用焊接机器人的一针助推剂。

装配焊缝跟踪识别系统虽然在一定程度上可以缓解精度控制所引起的焊接缺陷问题，但其成本高（与机器人本体相当或者更高）、数据处理量大（集视频采集、分析，PLC运算）、纠偏时间长（存在一定响应时间），在多品种的复杂构件上应用也很难达到预期效果，但为了防止机器人与系统间出现物理性碰撞，可通过安装防碰撞传感器的方式避免此类问题的出现。

多数机器人供应商仅生产不同荷重及活动范围的机器人本体及控制系统，第7轴行走滑轨、变位机、信息通讯则多由系统集成商进行制作，如宇通客车与德国KUKA公司的合作是通过上海君屹公司、北京艾森迪等公司进行系统集成。焊机系统属于选装配置件，主要有麦格米特MEGMEET、福尼斯FRONIUS、肯倍KEMPPIOY、林肯LINCOLN、凯尔达KAIERDA、米林MILLER等品牌焊机。

随着国家智能化与信息化项目的进一步推进与加速，焊接机器人作为具有强力后劲的延展项目已经成为客车企业的重点推广应用课题，整体思路如下：

1）依托在行业内有一定应用经验和具备较强实力的机器人制作商或集成商全新建站，采取“交钥匙工程”的方式进行系统全面策划，建站所需所有配套附属设施（含吊装、柔性定位工装、通风排烟、照明、监视）及软硬件控制系统打包一体，同时签订协议由集成商承担一定的建站应用风险。

2）成立一线专门的机器人施工队伍，统一筹划与管理，尽早储备机器人操作人员，提高机器人操作与编程人员的工资待遇与福利水平，在实施保底工资的基础上，机器人作业人员与编程数量、工件完工数量相挂钩，塑造智能化工作岗位的员工优越感与荣耀感，激励员工愿意从事机器人焊接作业。

3）对国内焊接机器人的应用现状及相关资源进行充分调研，深入论证方案可行性，对应用细节进行细致推敲揣摩，力求方案的严谨、可行。

4）由点及面，按“单件→单片→整车”的递进式思路进行推广。

5）系统构成包括但不仅限于：机器人、示教器、滑轨、变位机、信息通迅与控制系统、工装夹具、清剪丝机构、焊机系统、防碰撞传感器、隔离罩、送风排烟、在线监控、工件/工装吊装系统等。

6）智能化焊接项目投资构成主要有精度保障（下料设备及工装夹具）、信息化建设、机器人工作站三部分组成。机器人焊接项目的顺利实施必须以提高产品通用化水平、提高型钢件下料及工装保障精度为前提，减少工装频繁变更、重复编程等所带来的人力、物力、效率的消耗及浪费，切实降低劳动强度，改善产品质量、提高工作效率。

2、激光与数控下料技术

激光切割为非接触式作业，适应多种金属或非金属材料，下料精度、运行速度非常快，并且基本不存在变形问题，同时不需装载工装夹具，在行业内应用前景十分广阔，公司目前已具备2台二维平面激光切割及1台三维激光切割设备，宇通客车、安凯客车也已引进矩形管激光切割设备，异型截面及端部孔可一次性制作完成，下料精度、切割质量、工件加工周期获得突破性进展。数控型钢下料与带锯、冲床相比具有不可比拟的先天优势，由于采用数字化的控制技术，下料精度可控制1mm以内，并且端部不产生变形，是型钢料推行机器人弧焊的首选。由金属材料延伸至其它如地板、地板革等非金属材料均可以采用数控下料技术，尤其是对于异型截面、下料精度的控制无与媲美，并且系统所包含的排版下料技术，对物料利用率的提高也非常有利，如目前公司引进的EASTMAN地板革数控下料设备，应用效果非常理想，今后需围绕地板下料选择适宜的数控下料装备。

3、MES工程研究

MES制造执行系统是数字化工厂的重要组成部分，是现代企业竞相导入的重点核心工程，尤其在工业4.0、互联网+、中国制造2025政策的大力引导和强劲驱动下，目前MES系统的需求也几乎呈全面爆发之势。MES系统在生产制造过程中担负着连结“屁股”与“脑袋”的脊柱角色，数据的采集与运用在现代企业中显得非常重要。

1）MES系统主要功用。在实现基础数据与业务数据在多系统中实时交互传递的同时，采用一定的技术手段通过对海量数据的实时调用/采集与分析/评判，生成有指导和追溯价值的电子报表或信息，并将相关内容及时、精准推送至电子看板、工位电脑、移动APP等终端，促进过程透视化、流程标准化、管理精细化、决策智能化，进而提高信息传递效率及发挥数据流的最大功效，确保作业协同性和目标一致性，使生产效率与资源利用率得到有效提高，同时大幅降低生产运营成本和产品不良率。

2）MES系统实施现状。MES起源于上世纪90年代，美国的CAMSTAR公司是最早从事MES开发的技术领先型企业，但于2014年被德国西门子公司收购。全球涉足较早且性能相对较稳定的MES平台主要包括西门子SIEMENS、通用GE、霍尼韦尔HONEYWELL、罗克韦尔ROCKWELL等品牌，国内从事MES开发的公司多具有自动化、传感识别、电子信息、计算机与软件开发等业绩背景。国外的MES平台一般应用于管理相对规范、标准化程度相对较高的流程型制造企业，若嫁接于国内企业尤其应用于离散型行业可能会出现“水土不服”、“英雄无用武之地”的局面，导致项目实施效果欠佳或二次开发工作量过大，最终可能落得个项目流产或面目全非的“挂羊头卖狗肉”怪像。然而，为数众多的国内开发商在国家政策利好的诱导下，近年来对MES项目趋之若鹜，当然不排除盲目跟风和概念炒作的嫌疑，因此也就难免不存在鱼目混珠、良莠不齐的现象，况且目前国内也尚未形成具有霸主地位的MES开发企业，多数企业业绩零星、分散。不同行业和处于同一行业的不同企业受产品特点、生产组织方式、管理水平、甚至企业文化的差异影响而对MES的功能需求存在较大的个性化，即使采用成熟稳定的平台也需进行较多的二次开发，因此MES系统必须根据企业实际情况量身定做，做到有所为而有所不为，适合的才是最好的。

3）MES项目推进整体要求。MES工程涉及设备升级联网、软件开发与集成、数据调用与采集、信息加工与推送终端布置等内容，以确保信息的互联互通、共享共用，全面提高人、机、料、法、环的高度协同性，其中MES软件开发必须根据公司情况及业务部门实际需求进行有的放矢的针对性开发，必须要强调项目“落地”执行。MES是智能制造项目中系统性、关联性、科学性强的核心重点工程，不仅高层领导要亲自抓办，而且要汇聚工艺、生产、设备、IT等多部门精锐力量进行联合攻关和一体化推进，同时要做到分工明确、权责清晰、计划严谨，任何部门的“单打独斗”都不会使项目最终落地开花。

4）公司级MES主要功能模块。

①计划管理模块。融合APS高级计划与排程系统，平衡物料、设备、工位、人员、节拍等制约资源，合理规划投入时间与顺序，并且根据系统中的实时生产数据变化和事件做出响应，对生产计划进行实时动态调整，减少因资源匹配性差而出现呆工、堵线等生产异常，进而提高生产执行效率。

②物料管理模块。融合WMS、MDS等系统，根据订单排产计划和产品各阶段制作周期，及时制定物料采购及配送计划，并将信息自动发送至供应商或配送中心的网络客户端和移动APP，做到信息覆盖无死角、传递无纰漏；同时对物料进行条码识别与追踪，做到物料可分拣、可追溯、可纠错，并且配合应用AGV输送系统，实现部分物料的精准、智能配送。

③设备管理模块。建立设备与信息管理系统的高速连接，对设备运行数据（状态、时间、能耗、产量等）进行实时采集与监控，同时可实现工艺参数直接下发至自动化设备，减少人为介入的不确定性，为智能决策提供基础保障。同时引入设备的全生命周期管理，对设备的购置、运行、维护、报废等环节进行全程跟踪与指导，提高设备使用寿命与综合利用率。

④过程管理模块。融合条码、RFID等技术手段，对车辆生产进度进行准确跟踪，同时综合物料、工艺、设备、质量、人员等信息，形成涵盖物料、工艺路线、设备数据、质量数据等信息在内的整车生产档案，并且相关信息可在具有二维或三维产线布置图的电子看板中进行同步映射，以提高信息传递效率和异常问题的快速响应能力，促进生产过程的透明化、可视化。

⑤工艺管理模块。融合基于CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM的模块化产品设计，推行产品虚拟仿真装配技术，提高产品数字化设计水平，并且有利于提高同步工程中工艺审查的全面性和提前发现并规避产品存在的潜在问题，同时可以制作标准化、可视化强的工艺指导性文件并发布到生产现场。另外，通过采集影响产品质量的关键工艺过程控制参数，并对变化趋势进行不间断监控和多维度分析，及时提供指标偏离预警信息，全面提升工艺管理水平。

⑥质量管理模块。以自动采集或人工简洁方式录入为主导，实现整车在生产过程中的质量溯源和问题统计报告等功能。并且配合Andon安东系统和电子看板，将质量问题直接推送至责任方，促进质量问题的闭环、快速解决。

⑦人员管理模块。精细化管控人员技能，实现技能与岗位的一致性绑定，并且可实现质量问题的责任判定与追溯。

5）公司级MES由点及面、分步推进。基于MES项目的复杂性和艰巨性，本着稳妥审慎的推进原则， MES项目应根据公司发展需求，把握“着眼整体、推行试点、先易后难、稳步推进“的实施方针，待具备初期实施效果时再扩展至其它车间，避免高风险项目失败而影响整体项目的推行和验收。

6）选择涂装车间为MES试点的理由：

①设备自动化和集成度相对较高，具备现场数据采集的基本条件。

②工艺流程及物料通用化程度高，实施难度小。

③对现有信息管理系统的依赖程度较弱，可以快速推行。

4、 智能设备组网和采集控制研究

工业设备组网是信息技术与制造装备融合的重要环节，是自动化与信息化“两化融合”的重要基础。在建立覆盖数据采集、设备监控、运维诊断、流程优化、节能环保和安全监控的设备信息化网络的基础上，应用CAM、MES、自动控制等成熟制造技术，以及结合工业机器人、RFID射频识别、无线传感、云计算等先进技术，实现信息系统整合和业务协同、生产设备和制造过程的网络化和智能化。目前中通客车对设备的管理相对分散，设备之间相对独立，未有进行集中管控，处于信息孤岛状态。存在如下问题：

1）需要到达现场才能查看设备状态、采集和输入相关数据；

2）设备运行状态不能及时反馈到管理层；

3）不能及时准确获得下达的相关任务信息、设计工艺数据；

4）设备异常、故障等问题不能及时反馈与处理；

5）采用人工输入各种生产数据、设备运行数据，加上各厂商设备接口差异的影响，耗时并且容易出错。

为解决现有问题，同时打造设备、信息、管理三位一体的智能制造新模式，通过集成SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition数据采集与监视控制）系统，采用OPC（OLE for Process Control用于过程控制的OLE）等工业标准通信协议，建立设备智能网关平台。对于具备联网控制能力的标准设备，直接接入智能网关平台；对于非标准设备，接入智能网关平台后，由智能网关进行协议适配；对于不具备联网控制能力的设备，进行设备升级改造和更新换代，接入智能网关平台。通过智能网关平台，对设备的数据、运行控制等功能进行统一集成化管理，为上位系统提供安全、统一的设备信息服务，为生产系统的整合、生产单元间的协同提供可靠的信息基础，同时具备较强兼容扩展能力，对于不同厂商设备的增加和更换能够快速便捷的完成系统调整。结合大数据、云计算等高新技术手段，能够实现在线故障诊断与分析、设备综合利用率分析等增强功能，为最优决策提供更加可靠的数据支持。

七、 结束语

工业4.0是一种概念，是一种高水准的工业平台，是众多现代化企业力争努力的方向，至今未有任何一家企业能够达到工业4.0标准，德国企业亦是如此。借鉴德国4.0过程中，要了解其内涵，取其精华，决不能盲目崇拜，迷失方向。工业4.0及智能化不是让员工失去工作岗位，而是变换岗位，改善条件，提升团队创新能力，增加产品附加值。智能制造不应盲目追求，要根据自身需求，从数据搜集等基础做起。智能制造是一个发展方向，但就目前而言，自动化、数字化是大多数企业的现实追求，而即使有条件“智能化”，也要从数据、传感、客户需求等基础做起。